薄板坯加热用辊底式隧道加热炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种薄板坯加热用辊底式隧道加热炉，包括与连铸机出口连通的主加热炉和主加热炉平行设置的副加热炉，所述板坯加热段与均热段交界处以及板坯加热段和均热段中相邻控温区间交界处的炉内设置有炉底隔墙和/或炉顶隔墙，所述副板坯加热段与副均热段交界处以及副板坯加热段和副均热段中相邻控温区间交界处的炉内设置有炉底隔墙和/或炉顶隔墙。本实用新型仅在现有常规辊底式隧道加热炉的基础上增设炉顶隔墙与炉底隔墙，材料消耗与施工量少，在停炉年修过程中便可方便实施，具有实施方便、投资少、效果突出的特点。
【专利说明】薄板坯加热用辊底式隧道加热炉
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工业炉【技术领域】，具体涉及一种应用于薄板坯连铸连轧生产线(CSP, ISP、FTSC、C0NR0LL, QSP等)的辊底式隧道加热炉。
【背景技术】
[0002]辊底式隧道加热炉作为薄板坯连铸连轧生产线上连接连铸机和轧制作业线的重要枢纽,它主要有三项功能:
[0003]①板坯的加热和均热功能，连续接收铸机生产的高温板坯.经加热和均热后及时供给轧机满足质量要求的薄板坯:
[0004]②是缓冲功能，当轧机正常生产换工作辊.或下游设备临时故障不能轧制板坯时辊底炉仍能在一定的时间内接受板坯，起调节缓冲作用，即在“刚性”铸机和轧机之间增加了辊底炉的“柔性”缓冲环节，使连铸连轧工艺能顺利进行。这是目前薄板坯实现连铸连轧并稳定生广的关键:
[0005]③调节生产节奏，连铸机板还的拉速为2.0?6.0m/min,而第一架轧机的板还咬入速度为12.0?15.6m/min,最大速度30m/min,这两种速度的差别,主要靠棍底炉来调节，炉辊的速度在2?65m/min之间，可有效地调节铸机和轧机的生产节奏。
[0006]为了有效满足上述功能，目前世界上所有薄板坯连铸连轧生产线(包括CSP工艺、ISP工艺、FTSC工艺、CONROLL工艺、QSP工艺等)连铸机后面均配备有两座超长辊底式隧道加热炉。2011年闰桂霞和关炜等人在期刊《工业炉》发表了题为“硅钢CSP工程辊底式均热炉技术特点”的论文，其报道了国内某钢厂2007年建设投产的薄板坯连铸连轧工程中直通辊底式隧道加热炉概况，其在连铸机后配备了两条直通辊底式隧道加热炉，其中，出口正对轧机的辊底式隧道加热炉称为A线。另一座称为B线，A线炉长260.7m, B线炉长245.9m,进入A线的板坯加热后直接送入轧机轧制。进入B线的板坯加热后通过双线摆动操作，将B线末端的钢坯送人A线末端，然后送入轧机轧制，两座加热炉的连接采用摆动方式，摆动周期短(单摆30S，一个周期90S)，摆动机构构造简单，同步性好。为了实现在加热炉有效长度范围内不同的加热制度，加热炉分为多个功能段和温度控制区，其中，A线分为三段10个温度控制区，B线分为两段9个温度控制区。
[0007]A线加热炉具体包括:1)板坯加热、均热段、2)摆渡段、3)共用保温段；这四个区间段特点如下:
[0008](I)板坯加热、均热段；铸坯以铸速进入加热段，加热完成后快速进入均热段。加速辊的位置由二级操作系统决定，当轧机发出出炉指令时，加热好的铸坯以最快速度通过均热段向轧机方向运行。其加热段有四个温度控制区，包括7个下加热烧嘴和50个上烧嘴:均热传送段有三个温度控制区，共有39个上烧嘴。
[0009](2)摆渡段；将B线加热炉加热好的铸坯摆渡到A线加热炉内，该段设有I个温度控制区，25个上烧嘴。
[0010](3)共用保温段；将六线加热炉及来自B线加热炉加热好的板坯均热、保温、出炉。该段设有2个温度控制区，31个上烧嘴。
[0011]B线加热炉具体包括:1)板坯加热、均热段、2)摆渡段；这三个区间段特点如下:
[0012](I)板坯加热、均热段；铸坯以铸速进入加热段，加热完成后快速进入均热段。加速辊的位置由二级操作系统决定，当轧机发出出炉指令时，加热好的铸坯以最快速度通过均热段，其加热段有四个温度控制区，包括7个下加热烧嘴和50个上烧嘴；均热传送段有四个温度控制区，共有62个上烧嘴。
[0013](2)摆渡段；将B线加热炉加热好的铸坯摆渡到A线加热炉摆渡段内，由A线摆渡段送入A线加热炉的共用段，该段设有一个温度控制段，25个上烧嘴。各段采用预热空、煤气通过常规烧嘴供热，燃烧烟气由设置在各段的共计7个烟囱排出厂房外，并在摆渡过程中摆渡段照常供热。
[0014]2006年毕国喜等人在期刊《天津冶金》发表了题为“唐钢薄板坯连铸连轧辊底式加热炉技术改造效果分析”的论文，介绍了唐钢由美国布里克蒙公司设计的薄板坯连铸连轧辊底式加热炉存在的能耗高、氧化烧损严重以及加热温度难以满足薄规格产品轧制需求等问题，论述了加热炉单蓄热燃烧改造的必要性以及改造后的应用效果。
[0015]2001年朱立夯和张占强在期刊《工业加热》发表了题为“辊底式加热炉有关问题探讨”的论文，其通过辊底式加热炉的结构分析，指出了排烟温度高、热量损失大是直通辊底式加热炉的固有弊端，提出了充分合理利用烟气余热研究课题以及增设余热锅炉的改进设想。2013年朱立新和路占宝在期刊《河北企业》发表了题为“邯钢CSP加热炉节能技术”的论文，其报道了余热锅炉在邯钢CSP加热炉上的应用效果。申请号为2010206767692的中国实用新型专利公开了一种应用于薄板坯连铸连轧生产线的辊底式隧道加热炉，其针对采用常规燃烧技术的辊底式隧道加热炉所存在的能耗高、污染大、建筑占地面积大、投资高等问题，将单蓄热燃烧技术与辊底式加热炉有效的结合在一起，大幅度的降低吨钢单耗、提高加热炉的产能。
[0016]由此可见，对于直通辊底式隧道加热炉，国内学者开展了大量的燃料燃烧技术、节能技术等研究及其应用工作，并在实际生产中取得了良好的节能效果。然而，由于辊底式隧道加热炉直通型结构，导致相邻段与相邻温度控制区炉气、炉温与炉压相互干扰严重，增大了各个温度控制区热工参数调控惰性及其精确控制难度，在不同品种规格变化时，加热工艺调整时间长，不仅影响了生产成本，同时增大了产品质量控制难度，降低了产品质量的稳定性与设备作业率。虽然这一问题在实际生产中普遍存在，但问题的根源在于加热炉的固有不足，因而未引起高度重视，也未见到有关的技术资料报道，因而有必要开展相关研究。
【发明内容】
[0017]针对薄板坯加热用常规辊底式隧道加热炉相邻温度控制区段相互干扰严重、热工参数控制困难、加热工艺调整缓慢等不足，基于常规辊底式隧道加热炉直通炉体结构特点以及排烟点的分布特征，分析认为引起上述不足的主要原因相邻温度控制区之间存在炉气大量互串，尽管在工艺调整过程中进行了各温度控制端的热负荷调整，但因大量炉气互串而影响了热负荷调整效果，使相邻温度控制区热工参数的差异控制难以短时建立，甚至难以建立，影响了加热工艺的正确执行与薄板坯的加热质量。
[0018]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种薄板坯加热用辊底式隧道加热炉。使加热炉内控温区间内的热工参数能够灵活调控、从而加热炉控制精度提高、力口热工艺调整速度加快。
[0019]为实现上述目的，本实用新型所设计一种薄板坯加热用辊底式隧道加热炉，包括与连铸机出口连通的主加热炉和主加热炉平行设置的副加热炉，所述加热炉包括炉墙和在炉墙顶部交替布置的活动炉顶和固定炉顶，所述炉墙的墙壁上设置有一排烧嘴，所述烧嘴下方设置有一排横跨两侧炉墙的炉底辊，所述加热炉炉底为一排连续排列的渣斗组成，每两个相邻渣斗入口连接形成炉底平台，所述主加热炉从板坯入口至板坯出口依次由板坯加热段、均热段、摆渡段和共用保温段四个区间段组成，所述副加热炉由副板坯加热段、副均热段和副摆渡段三个区间段组成；所述主加热炉和副加热炉的每个区间段中设置有至少一个控温区间。
[0020]所述板坯加热段与均热段交界处以及板坯加热段和均热段中相邻控温区间交界处的炉内设置有炉底隔墙和/或炉顶隔墙，所述副板坯加热段与副均热段交界处以及副板坯加热段和副均热段中相邻控温区间交界处的炉内设置有炉底隔墙和/或炉顶隔墙。
[0021]进一步地，所述炉顶隔墙设置在的固定炉顶下方，所述炉底隔墙设置在炉底平台上。炉顶隔墙采用炉底同材质的耐火浇注料与炉底表面上浇注成型，也可采用耐火砖在炉底耐火材料表面砌筑制备。
[0022]再进一步地，所述炉底隔墙上端面距离炉底辊中心线距离H ^ Dmax (最大设计板坯厚度)与r (炉底辊半径)之和。
[0023]再进一步地，所述炉顶隔墙下端面距离薄板坯上表面的距离L ^ Dmax (最大设计板坯厚度)。
[0024]再进一步地，所述炉底隔墙与炉顶隔墙对称设置。
[0025]本实用新型的有益效果:
[0026]1、本实用新型通过在辊底式隧道加热炉相邻控温区间之间以及加热段与均热段之间设置炉底隔墙和炉顶隔墙的方式，阻碍了相邻温度控制区炉气的大量互串，为相邻温度控制区热工参数的差异控制带来便利，同时，通过炉底隔墙与炉顶隔墙高度的限制，又保证了各温度控制区的互通与炉内烟气的外排，在辊底式隧道加热炉排烟点设置合理或加热工艺合理优化的条件下，可实现高温区炉气向低温区流动，提高加热炉整体热效率，达到提高薄板坯加热质量与加热炉生产效率、降低加热炉能耗、延长加热炉使用寿命等综合目的。
[0027]2、本实用新型仅在现有常规辊底式隧道加热炉的基础上增设炉顶隔墙与炉底隔墙，材料消耗与施工量少，在停炉年修过程中便可方便实施，具有实施方便、投资少、效果突出的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1为本实用新型薄板坯加热用辊底式隧道加热炉的示意图；
[0029]图2为本实用新型与炉顶一体的炉顶隔墙B-B剖面结构示意图
[0030]图3为本实用新型独立炉顶隔墙B-B剖面结构示意图
[0031]图4为本实用新型A-A剖面结构示意图
[0032]图中，主加热炉I (板坯加热段1.1、均热段1.2、摆渡段1.3、共用保温段1.4)、副加热炉2 (副板坯加热段2.1、副均热段2.2、副摆渡段2.3)、炉墙3、活动炉顶4、固定炉顶 5、烧嘴6、炉底辊7、渣斗8组成、炉底平台9、炉底隔墙10、炉顶隔墙11。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述，以便本领域技术人员理解。
[0034]实施例1
[0035]如图1、2和4所示:一种薄板坯加热用辊底式隧道加热炉，包括与连铸机出口连通的主加热炉I和主加热炉平行设置的副加热炉2，所述加热炉包括炉墙3和在炉墙3顶部交替布置的活动炉顶4和固定炉顶5，所述炉墙3的墙壁I上设置有一排烧嘴6，所述烧嘴6下方设置有一排横跨两侧炉墙3的炉底辊7，所述加热炉炉底为一排连续排列的渣斗8组成，每两个相邻渣斗入口连接形成炉底平台9，
[0036]所述主加热炉I从板坯入口至板坯出口依次由板坯加热段1.1、均热段1.2、摆渡段1.3和共用保温段1.4四个区间段组成，所述副加热炉2由副板坯加热段2.1、副均热段2.2和副摆渡段2.3三个区间段组成；所述主加热炉I和副加热炉2的每个区间段中设置有至少一个控温区间。
[0037]所述板坯加热段1.1与均热段1.2交界处以及板坯加热段1.1和均热段1.2中相邻控温区间交界处的炉内设置有炉底隔墙10和炉顶隔墙11，所述副板坯加热段2.1与副均热段2.2交界处以及副板坯加热段2.1和副均热段2.2中相邻控温区间交界处的炉内设置有炉底隔墙10和炉顶隔墙11。
[0038]所述炉顶隔墙11设置在的固定炉顶下方，所述炉底隔墙10设置在炉底平台9上。所述炉底隔墙10与炉顶隔墙11对称设置。炉顶隔墙11采用炉底同材质的耐火浇注料与炉底表面上浇注成型，也可采用耐火砖在炉底耐火材料表面砌筑制备。炉顶隔墙8设置在相邻温度控制区交界处的固定炉顶下方，与该固定炉顶耐火材料工作衬一起浇注成型，也可设置在相邻温度控制区交界处的活动炉顶下方，采用耐火纤维和耐热金属锚固件与炉顶工作衬一起制备。
[0039]所述炉底隔墙10上端面距离炉底辊7中心线距离H彡Dmax (最大设计板坯厚度)与r (炉底棍半径)之和。
[0040]所述炉顶隔墙11下端面距离薄板坯上表面的距离L ^ Dmax(最大设计板坯厚度)。
[0041 ] 其它炉体结构与常规薄板坯加热用辊底式隧道加热炉相同。
[0042]实施例2
[0043]如图1、3和4所示:本实施例与实施例1的结构基本相同，不同之处在于:
[0044]炉顶隔墙11为独立的吊挂式炉顶隔墙结构，由内置耐热钢或锚固砖外衬轻质耐火浇注料或耐火纤维材料的复合结构。
[0045]其它炉体结构与常规薄板坯加热用辊底式隧道加热炉相同。
[0046]其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本实用新型做出了详尽的描述，但它仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本实用新型保护范围。
【权利要求】
1.一种薄板坯加热用辊底式隧道加热炉，包括与连铸机出口连通的主加热炉(1)和主加热炉平行设置的副加热炉(2)，所述加热炉包括炉墙(3)和在炉墙(3)顶部交替布置的活动炉顶(4)和固定炉顶(5)，所述炉墙(3)的墙壁(1)上设置有一排烧嘴(6)，所述烧嘴(6)下方设置有一排横跨两侧炉墙(3)的炉底辊(7)，所述加热炉炉底为一排连续排列的渣斗(8)组成，每两个相邻渣斗入口连接形成炉底平台(9)，所述主加热炉(1)从板坯入口至板坯出口依次由板坯加热段(1.1)、均热段(1.2)、摆渡段(1.3)和共用保温段(1.4)四个区间段组成，所述副加热炉(2)由副板坯加热段(2.1)、副均热段(2.2)和副摆渡段(2.3)三个区间段组成；所述主加热炉(1)和副加热炉(2)的每个区间段中设置有至少一个控温区间， 其特征在于:所述板坯加热段(1.1)与均热段(1.2)交界处以及板坯加热段(1.1)和均热段(1.2)中相邻控温区间交界处的炉内设置有炉底隔墙(10)和/或炉顶隔墙(11)，所述副板坯加热段(2.1)与副均热段(2.2)交界处以及副板坯加热段(2.1)和副均热段(2.2)中相邻控温区间交界处的炉内设置有炉底隔墙(10)和/或炉顶隔墙(11)。
2.根据权利要求1所述的薄板坯加热用辊底式隧道加热炉，其特征在于:所述炉顶隔墙(11)设置在的固定炉顶下方，所述炉底隔墙(10)设置在炉底平台(9)上。
3.根据权利要求1或2所述的薄板坯加热用辊底式隧道加热炉，其特征在于:所述炉底隔墙(10)上端面距离炉底辊(7)中心线距离Η >最大设计板坯厚度与炉底辊半径之和。
4.根据权利要求1或2所述的薄板坯加热用辊底式隧道加热炉，其特征在于:所述炉顶隔墙(11)下端面距离薄板坯上表面的距离L3最大设计板坯厚度。
5.根据权利要求1或2所述的薄板坯加热用辊底式隧道加热炉，其特征在于:所述炉底隔墙(10)与炉顶隔墙(11)对称设置。
【文档编号】F27D1/00GK204115465SQ201420579022
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月9日 优先权日:2014年10月9日
【发明者】欧阳德刚, 罗巍, 丁翠娇, 宋中华 申请人:武汉钢铁(集团)公司